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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Philippe Gatien


PLAN DE COURS

Hiver 2024
TCH025 : Travaux de génie civil (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Données non disponibles




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Ce cours ne peut être reconnu dans le cadre d’un programme de baccalauréat.

Au terme de ce cours, l’étudiant ou l'étudiante sera en mesure d'identifier les principales étapes, les méthodes et les différents matériaux utilisés lors de la réalisation de travaux de génie civil.

Cycle de vie d’un projet. Planification du projet. Intervenants. Rôle des professionnels. Relations contractuelles. Introduction aux différents types de matériaux utilisés en génie civil. Mobilisation au chantier. Réalisation des travaux tels que terrassements (déboisement, déblais, remblais, emprunts, etc.), fondation de chaussée, revêtement de chaussée, ouvrages d’art, ponceaux et égouts pluviaux. Aspects environnementaux.

Travaux pratiques portant sur la théorie vue en classe, tels que calculs de quantité relatifs aux remblais, déblais, etc.




Objectifs du cours

Acquérir les notions de base au niveau des granulats, des sols, du béton de ciment, des enrobés bitumineux, de la localisation spatiale des ouvrages et de la modélisation de ceux-ci.

Connaître les principales étapes et les méthodes utilisées pour la réalisation de travaux tels que terrassement, construction de routes, infrastructures municipales et ouvrages d’art.

Se familiariser avec les techniques d’auscultation de réhabilitation et de modélisation des conduites d’eau potable et d’égouts.




Stratégies pédagogiques

Le cours sera divisé en 13 périodes de 3 heures (9 modules) qui traiteront des divers aspects des travaux de génie civil. Ces modules se donneront sous la forme d’exposés informels, de période de questions, de démonstration, de discussion et d’étude de cas.

Plusieurs périodes seront allouées pour les travaux pratiques, totalisant 24h. Ces séances pratiques basées sur des applications pertinentes favoriseront l’intégration des notions vues en classe.

La présence au cours est obligatoire.

 

Calendrier

L’horaire de classe se trouve sur le Moodle des groupes. À noter que le TP3 se passera à l’extérieur des heures de classes habituels, le mercredi soir entre 18h et 22h au Cégep André-Laurendeau (dates à confirmer). 




Utilisation d’appareils électroniques

S.O.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 08:15 - 10:15 Travaux pratiques (Groupe A)
Lundi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques (Groupe B)
Jeudi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 22:00 Travaux pratiques (Groupe C)
02 Mardi 09:00 - 12:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 22:00 Travaux pratiques (Groupe C)
Jeudi 08:15 - 10:15 Travaux pratiques (Groupe A)
Jeudi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques (Groupe B)



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Philippe Gatien Activité de cours Philippe.Gatien@etsmtl.ca B-2338
02 Philippe Gatien Activité de cours Philippe.Gatien@etsmtl.ca B-2338



Cours
RÉFÉRENCE MATIÈRE
Module 1

Sols et granulats
1.1 Classification des granulats

  • Granulométrie
  • Caractéristiques intrinsèques
  • Caractéristiques de fabrication

1.2 Normes du MTQ

  • Matériaux granulaires routiers
  • Matériaux granulaires pour coussin, enrobement, etc.
  • Matériaux granulaires pour bétons
  • Matériaux granulaires pour enrobés bitumineux

1.3 Types de sols

  • Gravier, sables, silts et argiles
  • Classification

1.4 Mise en place et compaction

  • Type d'équipement utilisé
  • Épaisseur des couches
  • Nombre de passes
  • Compactage statique et dynamique
  • Facteurs agissant sur le compactage

1.5 Contrôle de la qualité

  • L'essai Proctor
  • L'essai au nucléodensimètre
  • La fréquence et la localisation des essais sur le chantier
  • Les planches de référence
  • Les compacités recommandés
Module 2

Béton de ciment

2.1 Caractéristiques fondamentales du béton

  • Définition du béton
  • Constituants
  • Volume approximatif de chacun des constituants dans le béton

2.2 Rôle de chacun des constituants

  • Liant : ciment Portland et ajouts cimentaires
    Fabrication du ciment
    Caractéristiques physiques et chimiques du ciment
    Hydratation du ciment
    Types de ciment
    Ajouts cimentaires
  • Granulats, eau

2.3 Adjuvants chimiques

  • Entraîneur d'air
  • Réducteur d'eau
  • Retardateur de prise
  • Accélérateur de prise
  • Super plastifiant

2.4 Propriétés des bétons à l'état frais et durci

  • Ouvrabilité, masse volumique, temps de prise
  • Cure du béton
  • Résistances mécaniques des bétons
  • Retrait du béton
  • Abrasion du béton
  • Résistance au gel-dégel et à l'écaillage
  • Perméabilité des bétons
  • Résistance à la réaction alcalis-granulats

2.5 Bétons non-conventionnels

  • Béton à haute performance
  • Béton autoplaçant
  • Béton à poudre réactive

2.6 Mise en place du béton

  • Bétonnage par temps froid
  • Bétonnage par temps chaud
  • Mise en place du béton dans les coffrages et finition
Module 3

Enrobés bitumineux

3.1 Caractéristiques des enrobés bitumineux

  • Définition
  • Constituants
  • Bitume : caractéristiques physico-chimiques
  • Types de bitumes
  • Autres types de liants bitumineux

3.2 Formulation des mélanges d'enrobés

  • Caractéristiques d'un enrobé : Vi%, VAM, VCB, etc.
  • Énoncés des principes des méthodes Marshall et Méthode LC
  • Types d'enrobés bitumineux
  • Vérification de la conformité selon les normes du MTQ

3.3 Mise en place et compactage

  • Conditions climatiques
  • Préparation de la surface à recouvrir
  • Équipement
  • Mise en place de l'enrobé
  • Taux de pose
  • Échantillonnage sur chantier
  • Joints longitudinaux et transversaux
  • Phases du compactage
  • Facteurs d'influence sur le compactage

3.4 Recyclage

  • Récupération de l'enrobé
  • Recyclage au chantier
  • Recyclage en centrale
Module 4

Travaux routiers

4.1 Le système routier au Québec

  • Classification fonctionnelle
  • Numérotation
  • Juridiction

4.2 Cheminement d'un projet routier

4.3 Les axes d'intervention

  • Conservation 
  • Amélioration
  • Développement

4.4 Les éléments géométriques (le profil en long, en plan et en travers)

  • Le profil en long
  • Le profil en plan
  • Le profil en travers

4.5 Les matériaux de fondation et de revêtement de la chaussée

4.6 Les ouvrages d'art

4.7 Les éléments de drainage

4.8 Les accessoires

  • L'éclairage
  • La signalisation
  • Les éléments de sécurité

4.9 Les intervenants dans un projet routier et rôle de l'ingénieur

Module 5

Équipements et méthodes de construction

5.1 Principes d'organisation de chantier de terrassement

  • Principes et séquences des opérations de terrassement
  • Pente de talus
  • Foisonnement et masse volumique des sols
  • Charge utile
  • Calcul des volumes de terrassement

5.2 Choix des équipements et méthodes de terrassement 

  • Méthodes de terrassement et facteurs relatifs à la production
  • Les pousseurs
  • Les pelles hydrauliques
  • Les chargeuses
  • Les décapeuses
  • Les niveleuses
  • Les camions

5.3 Estimation des coûts de terrassement

  • Coûts de l'équipement (possession et fonctionnement)
  • Louer ou acheter l'équipement?
  • Coûts unitaires et choix des équipements

5.4 Travaux pratiques - Études de cas

  • Présentation des caractéristiques d'un projet de terrassement et de la flotte d'équipements disponibles
  • Explication du travail à produire par les étudiants
  • Appui/encadrement par le formateur
  • Remise du TP
Module 6

Infrastructures municipales

6.1 Le réseau d'aqueduc

  • La consommation d'eau potable
  • Le dimensionnement des conduites
  • Les accessoires d'aqueduc

6.2 Le réseau d'égout sanitaire

  • Les types de réseau d'égouts
  • Le calcul du débit sanitaire
  • Le dimensionnement des conduites sanitaires
  • Les accessoires d'égout sanitaire

6.3 Le réseau d'égout pluvial

  • Le calcul du débit pluvial
  • Le dimensionnement des conduites pluviales
  • Les accessoires d'égout pluvial

6.4 Mise en place des infrastructure

  • Protection contre le gel
  • Assise
  • Remblayage
  • Butées et attaches
  • Désinfection des conduites d'aqueduc
  • Essais d'acceptation
Module 7

Localisation spatiale

7.1 Implication de la localisation spatiale dans le cheminement d'un projet

7.2 Domaine d'application de la localisation spatiale

  • Municipal
  • Structure
  • Voirie

7.3 Les activités de localisation : le positionnement, la levée et l'implantation

7.4 L'appareillage et instrumentation

7.5 Les systèmes de référence et de coordonnée

7.6 L'ingénieur et la localisation spatiale

7.7 Travaux pratiques

  • Mise en station et nivellement
Module 8

Survol des techniques d'auscultation des conduites d'eau potable et d'égouts

8.1 Introduction

  • Plan d'intervention

8.2 Conduites d'eau potable

  • Types de défauts
  • Niveau de service
  • Techniques d'auscultation disponibles

8.3 Conduites d'égouts

  • Types de défauts
  • Dégradations dans les réseaux
  • Niveau de service
  • Techniques d'auscultation disponibles
Module 9

Survol des techniques de réhabilitation des conduites d'eau potable et d'égouts

9.1 Introduction

9.2 Conduites d'eau potables

  • Techniques de réhabilitation
  • Conditions de mise en oeuvre
  • Surveillance et contrôle de la qualité

9.3 Conduites d'égouts

  • Techniques de réhabilitation
  • Conditions de mise en oeuvre
  • Surveillance et contrôle de la qualité
  • Modélisation

 




Laboratoires et travaux pratiques

Les premières séances de TP se tiendront au début de la session. Celles-ci portent sur l'organisation de chantier et l'estimation des coûts.

Vers la fin de la session, il y aura sera une activité d'apprentissage d'arpentage de base. Les sous-groupes iront au cégep André-Laurendeau effectuer les manipulations le mercredi soir de 18h à 22h (dates à confirmer). Un logiciel sera aussi fourni pour la dernière séance pour apprendre les bases de la modélisation hydraulique et hydrologique.




Utilisation d'outils d'ingénierie

S.O.




Évaluation
Évaluation et pondération Date

Travaux pratiques : 35 %

(10 % -10 % -10 % - 5 %)

 Une portion lors de chaque séance de TP
Examen Intra : 30 %

Gr. 01 22 février 2024

Gr. 02 27 février 2024

Examen Final : 35 % Semaine d'examens

Travaux pratiques : Deux travaux pratiques feront l’objet d’une étude approfondie.

Pour réaliser les TP1 et TP2, la personne étudiante devra évaluer les travaux et coûts pour un projet de construction en équipe de 2. Ces TP compteront pour 10 % chacun.

Le TP3 qui comptera pour 10 % permettra à l’étudiante ou l'étudiant d’approfondir les notions qui ont été abordées dans le module traitant de la localisation spatiale en procédant à une formation pratique sur l'arpentage en équipe de 2 ou 3 selon la situation. 

Le TP4 comporte une introduction à la modélisation hydraulique et hydrologique. Ce travail sera individuel et vaut 5 %.

Examens : Les examens sont d’une durée de trois heures. Toute documentation est permise, de même que l'utilisation de l'ordinateur, mais sans accès à internet.

L’examen intra couvre la matière des modules 1, 2, 3 et 5.

L’examen final porte sur les modules 4, 6, 7, 8 et 9.




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 22 février 2024
2 27 février 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

À moins d'un avis contraire de votre enseignante ou enseignant, une pénalité de 20% par jour de retard sera appliquée à tous les travaux qui ne seront pas remis à temps.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page "Citer, pas plagier !" (https://www.etsmtl.ca/Etudes/citer-pas-plagier). Les clauses du règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS (« Règlement ») s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique) pour identifier les actes qui constituent des infractions de nature académique au sens du Règlement ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignant(e) du cours.



Documentation obligatoire

S.O.




Ouvrages de références

AÏTCIN, P.-C., JOLICOEUR, G., MERCIER, M., Technologie des granulats, Éditions du Griffon d'argile Inc., 2e édition, 1992.

Association canadienne du ciment Portland, Dosage et contrôle des mélanges de béton, 7e édition, 1996.

BRIÈRE, François G., Distribution et collecte des eaux, Presses Internationales Polytechnique, 2e édition, 2000, ISBN 2-553-00775-2

DUQUETTE Roger et LAUZON Ernest P., Topométrie générale, troisième édition, Presses internationales Polytechnique, 662 pages, Parution: 3e trimestre 1996, ISBN: 2-553-00570-9

LELIÈVRE, André, Les enrobés bitumineux, Éditions du Griffon d'argile Inc., 2e édition, 2002.

LETOCHA Roman, Équipement et méthodes de construction, Édition MODULO.

Ministère de l’environnement du Québec, Directive no. 001, Captage et distribution de l’eau.

Ministère de l’environnement du Québec, Directive no. 004, Réseaux d’égout.

Ministère des transports du Québec, Cahier des charges et Devis généraux, Les publications du Québec, dernière édition.

Ministère des transports du Québec, Normes ouvrages routiers, Tomes I à VII, Les publications du Québec, Édition 2003, ISBN 2-551-21113-1.

ROBITAILLE, Vincent et TREMBLAY, Denis, Mécanique des sols, théorie et pratique, Édition Modulo, 2e édition, 2014, 462 pages.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

S.O.




Autres informations

Calendrier

L’horaire de classe se trouve sur le Moodle de votre groupe.

À noter que le TP3 se passera à l’extérieur des heures de classes habituels, le mercredi soir entre 18h et 22h au Cégep André-Laurendeau. Le TP4 nécessite un logiciel spécialisé, dont la license vous sera fournie.